目前中国正面临着“减污降碳”的双重污染治理压力,二氧化碳和大气污染物的排放均源自于人为活动的化石燃料的焚烧,使得我国实现节能和协同减排目标,探索CO2和大气污染物协同控制路径成为一个经济环境热点问题。我国高速经济增长、能源需求持续增加和能源低效利用,是CO2和大气污染物排放持续增长的主要原因,而技术进步是有效提高能源效率和实现协同减排的关键手段,且技术进步需要持续增长的研发技术投入和知识积累。粤港澳大湾区为我国经济发展势头最迅猛的城市群之一,在能源需求增长和“减污降碳”的环境治理背景下,迫切需要在CO2和大气污染物协同治理的技术方面率先探索,以发挥区域环境协同治理的先行示范作用。因此,从技术减排的视角,探索粤港澳大湾区CO2和大气污染物协同控制路径具有重要意义。首先,本文采用协同度模型测度粤港澳大湾区CO2和大气污染物的协同减排效应。然后运用计量回归模型,基于2006年至2019年的粤港澳大湾区中的11个面板城市数据,考虑研发强度与调节变量的交互效应,分析技术投入对CO2和大气污染物协同减排的影响效应及其扩张效应。其次,本文构建了一个兼顾经济、能源和环境等多目标的动态经济优化模型,将研发强度为主要控制变量,保证粤港澳大湾区在一定经济增速约束下,探索二氧化碳和大气污染物排放协同控制的最优路径。最后,结合情景分析与路径优化模型方法,探究不同给定经济增速约束下,各情景的最优CO2和大气污染物协同控制路径;还分析了不同经济增速约束和能源结构调整约束的组合情景下,CO2强度目标实现的贡献潜力和各目标年的CO2和大气污染物协同减排效果。研究结果表明:（1）基于协同减排效应评估,粤港澳大湾区CO2和大气污染物协同减排效应较高,均值为0.81。大湾区内各城市之间的CO2和大气污染物协同减排水平具有显著差异。（2）基于回归结果分析,增加技术投入对促进粤港澳大湾区CO2和大气污染物的协同减排效应提升有积极作用,增加1%的研发强度能够提升0.281%的协同减排水平。此外,研发强度与产业结构、能源效率和环境规制的交互作用,均对CO2和大气污染物的减排协同效应产生扩张。（3）基于优化的协同控制路径下,研发强度的年增长率和物质资本投资增长率分别为5.25%和4.24%,相对于参考情景分别提升了1.97%和0.02%。粤港澳大湾区2030年和2035年的碳强度较2005年下降了68.5%和76.5%,分别在2026年和2028年实现了“碳强度下降60%和65%”的目标,且CO2排放于2025年达到峰值为4.49亿吨,相对于参考情景减少了0.49亿吨。此外,2035年大气污染排放相对于2020年下降了21.5%,比参考情景增加了12.8%,相对于参考情景减少了0.48万吨。从2021年到2035年,CO2排放总量和大气污染排放总量相对于参考情景减少了6.03亿吨和7.48万吨。（4）基于情景分析,对比各经济增速约束情景,发现随着给定经济增速的增快,研发强度增长率则减少,碳强度的下降幅度减缓,而CO2和大气污染物的总排放量则增加。对比各组合情景,发现在低速经济增长约束与能源结构“大幅调整”约束组合情景下,CO2强度目标实现的贡献潜力最大,以及各目标年的CO2和大气污染物协同减排效果最佳。